2024年中國風電高塔行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析：風電機組大型化，企業(yè)加速發(fā)展風電高塔技術[圖]

內容概要：一般來講，當塔筒高度超過100米時，即被稱為高塔筒。而數(shù)據(jù)顯示，自2015年以來，我國每年新增風力發(fā)電機組的平均高度及最大高度都呈逐年增長態(tài)勢；2022年，我國新增風電機組平均高度達109米，最大高度達170米，較2019年的79米和100米分別增長了30米、70米。至2023年底，由上海風領首創(chuàng)的UHPC混塔輪轂中心高度已達到了180米，金風科技也成功完成185米風電塔架吊裝。這意味著，國內風電塔筒行業(yè)的高塔筒時代已經(jīng)來臨，風電高塔技術加速發(fā)展。未來，風電塔筒行業(yè)將進入新一輪增長周期，且風電高塔將成為市場正在的主要動力。根據(jù)市場預測，到2025年，我國風電塔筒行業(yè)規(guī)模有望在風電高塔市場驅動下增長至727億元。

關鍵詞：風電高塔技術、海上風電、漂浮式風電高塔、混塔

一、風電高塔行業(yè)概述

風電塔筒指風力發(fā)電的塔桿，不僅承載著風力發(fā)電裝置的葉片、發(fā)電機以及其他設備，同時還起到了吸收機組震動的作用，是風力發(fā)電機組的重要組成部分。風電高塔技術則是指可以提高風力發(fā)電效率的高塔架生產制造技術。一般來講，當塔筒高度超過100米時，即可被稱為高塔筒。

數(shù)據(jù)顯示，90米的傳統(tǒng)塔筒重量約300噸，而120米的傳統(tǒng)塔筒重量則接近600噸。由此可知，按照傳統(tǒng)風電塔筒的設計和工藝，塔筒高度超過100米后，其重量會出現(xiàn)指數(shù)型增加，導致風電高塔筒在制造、運輸、安裝過程中的消耗成本也幾乎呈現(xiàn)指數(shù)型增長，升高塔筒增加的發(fā)電收入無法覆蓋。因此，尋求經(jīng)濟可靠的高塔筒形式成為當下行業(yè)的“痛點”。

全球范圍內，風電高塔技術已研制多年，具有多種技術路線，比如全鋼柔性塔架、混凝土塔架、鋼混塔架、桁架結構塔架等。此外，隨著塔筒不斷升高，質量和成本控制難度加大，對控制技術、制造運輸?shù)榷喾矫婧诵募夹g都帶來新的挑戰(zhàn)。為攻堅克難，斜拉索式、分片式塔筒、自提升技術、3D打印、木質塔筒等新興風電高塔技術仍在不斷創(chuàng)新突破。

上世紀七十年代，隨著風力發(fā)電產業(yè)起步發(fā)展，風電塔筒行業(yè)進入早期發(fā)展階段，市場早期產品通常采用木質或鋼管材料制造，高度較低，主要用于小規(guī)模試驗項目和個別的商業(yè)化項目；直至二十一世紀初，風力發(fā)電項目容量日益增長，因此，風電塔筒制造商開始采用更先進的設計結構和材料，塔架的高度也逐漸提高，以滿足市場應用需求；2010年后，全球陸上風電及海上風機均逐漸進入爆發(fā)式增長階段，大型風電項目建設成為主流，風電塔筒應用要求再次升級，促進行業(yè)正式邁入高塔筒時代，風電高塔技術加速發(fā)展。

二、中國風電高塔行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境分析

隨著國內風力發(fā)電相關技術日益成熟，自“十三五”以來，我國便已提出要按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、集散并舉、陸海齊進、有效利用”的原則，著力推進風電的就地開發(fā)和高效利用，有序推進大型風電基地建設，積極穩(wěn)妥開展海上風電開發(fā)建設。國內風力發(fā)電行業(yè)發(fā)展利好政策頻發(fā)，各地風力發(fā)電基地建設有序推進，為我國風電塔筒行業(yè)發(fā)展提供強有力支撐。

近年來，隨著風力資源利用程度提升，提高高空風力資源利用率已成為風電行業(yè)發(fā)展升級的關鍵點，市場關注程度日益提升。對此，《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》等多項政策制度提出，要加速推進先進風電關鍵技術突破，推動關鍵基礎材料、設備、零部件等技術升級，著力打造重點風力發(fā)電裝備制造產業(yè)基地。這些政策規(guī)劃明確指出，技術裝備更新升級已成為風電塔筒等風力發(fā)電裝備行業(yè)發(fā)展的關鍵。國內風電塔筒行業(yè)在政策及市場雙重推動下，加速探索、升級風電高塔技術。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國風電高塔行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場趨勢分析報告》

三、中國風電高塔行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

風機塔筒是風電機組和基礎環(huán)間的連接構件，傳遞上部數(shù)百噸重的風機重量，是實現(xiàn)風電機組維護、輸變電等功能所需重要部件，塔筒在風機零部件總成本中占比最高。近年來，隨著國內風力發(fā)電裝機容量增長，我國風電塔筒行業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，2023年，全國風電塔筒市場約達533億元，較2022年的303億元同比增長了75.91%。

值得注意的是，一般來講，當塔筒高度超過100米時，即被稱為高塔筒。而數(shù)據(jù)顯示，自2015年以來，我國每年新增風力發(fā)電機組的平均高度及最大高度都呈逐年增長態(tài)勢；2022年，我國新增風電機組平均高度達109米，最大高度達170米，較2019年的79米和100米分別增長了30米、70米。至2023年底，由上海風領首創(chuàng)的UHPC混塔輪轂中心高度已達到了180米，金風科技也成功完成185米風電塔架吊裝。這意味著，國內風電塔筒行業(yè)的高塔筒時代已經(jīng)來臨，風電高塔技術加速發(fā)展。未來，風電塔筒行業(yè)將進入新一輪增長周期，且風電高塔將成為市場正在的主要動力。根據(jù)市場預測，到2025年，我國風電塔筒行業(yè)規(guī)模有望在風電高塔市場驅動下增長至727億元。

目前，國內高塔筒結構主要包含柔塔、鋼混塔及桁架塔。相較傳統(tǒng)鋼塔，柔塔重量明顯下降，經(jīng)濟性提高，但該技術更容易發(fā)生塔筒共振及渦激震動，影響機組安全及穩(wěn)定性、整機壽命及塔筒壽命，發(fā)電量將受影響；桁架塔雖實際占地面積小，但由于其基礎跨度大，征地面積大，且螺栓用量較多，安裝及運維工作量較大。因此，在當前國內風電塔筒大尺寸化發(fā)展趨勢下，鋼混塔在160米及以上高度時所具備的安全性及成本優(yōu)勢，使得其成為風電高塔市場首選的超高性塔架技術類型?；焖蔀轱L電塔筒企業(yè)爭相布局的重要細分市場。

四、全球風電高塔行業(yè)競爭格局

在風機大型化趨勢下，單MW裝機對應的風電塔筒根數(shù)減少，但風電塔筒需要通過提升產品高度來實現(xiàn)大型化并與風電主機相適配。因此，風電塔筒制造技術更新升級成為必然，國內外風電塔筒行業(yè)加速探索更新風電高塔技術。

從海外市場看，國外風電高塔行業(yè)技術領先的企業(yè)有美國的Broadwind和Trinity（Arcosa）、加拿大的Marmen、德國的Ambau、丹麥的ValmontSM和Welcon、西班牙的GRI和Windar，以及韓國的Dongkuk和CS Wind。其中，西班牙的GRI和Windar、韓國的CS Wind，所擁有的風電高塔制造技術及安裝服務能力獲市場認可，旗下風電塔筒生產產能也分布在歐、亞、北美等主要風力發(fā)電市場，業(yè)務銷售訂單覆蓋全球，是全球風電高塔技術領先企業(yè)。

從國內市場看，隨著國家新能源供應體系建設推進，國內風力發(fā)電產業(yè)鏈日漸完善。特別是，自國家對風力資源利用率要求提高、低風速地區(qū)風力資源利用開發(fā)程度加深，以及深海領域風電建設推進，風電高塔技術成為推動國家能源綠色轉型的關鍵性技術之一。從市場占有率角度分析，我國風電塔筒行業(yè)代表性參與者包括大金重工、泰順風能、天順風能、天能重工、海力風電、恒潤股份、伊萊特、中國船舶、粵水電等。

其中，大金重工、泰順風能、天順風能等企業(yè)是專業(yè)風電塔筒制造廠商，在風電塔筒領域擁有深厚的技術積累和市場經(jīng)驗。因此，在風電大型化趨勢下，該類企業(yè)憑借其技術、產能以及市場優(yōu)勢，率先在風電高塔領域完成技術及市場布局，逐漸成為我國風電高塔行業(yè)發(fā)展領先企業(yè)，并且借助經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢，以及國內完整的風電產業(yè)鏈和強有力的政策支持，加速推動風電高塔產品“出?！?。發(fā)展至今，天順風能、泰盛風能、天能重工、大金重工、海力風電等均已成為全球風電高塔市場的主要參與者，更是憑借其風電高塔等技術積累和品牌知名度，持續(xù)與韓國CS Wind、美國Broadwind等海外跨國企業(yè)在技術要求更高的海上風塔領域同臺競技，為我國風電產業(yè)發(fā)展提供強有力支撐。

例如，大金重工成立二十多年來，始終堅持專注在風電裝備制造領域深耕。近年來，大金重工更是通過對不同市場、不同產業(yè)鏈環(huán)節(jié)進行持續(xù)、審慎、充分的調研，加速更新升級風電高塔等風電裝備制造技術，不斷進行產品迭代和市場迭代，在行業(yè)多個發(fā)展轉折期到來前，先發(fā)做出戰(zhàn)略判斷，領先于友商開拓新市場和新產品，推動旗下風電塔筒等風電裝備從中國市場走向海外市場，從陸風產品轉型到海上產品，公司經(jīng)營業(yè)績總體呈現(xiàn)逐年攀升態(tài)勢，已成為我國風電塔筒行業(yè)內業(yè)務持續(xù)增長領先企業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，2023年上半年，大金重工風塔及相關產品銷售收入為19.95億元，同比下降10.65%。

天順風能（蘇州）股份有限公司成立于2005年，2010年登陸深交所，股票簡稱“天順風能”。天順風能始終堅持在風電領域深耕發(fā)展，主營業(yè)務包括風塔及零部件的生產和銷售，風電葉片及模具的生產和銷售，風電場項目的開發(fā)投資、建設和運營業(yè)務。截至2022年底，天順風能已在中國、歐洲建有10余個塔架生產基地，5個葉片生產基地，以及8個海工生產基地（含在建，國外1個）。企業(yè)風電塔筒市場占有率全球領先。據(jù)統(tǒng)計，2023年上半年，天順風能風塔及相關產品銷售收入為13.45億元，同比增長41.19%。

五、風電高塔行業(yè)發(fā)展趨勢

目前市面上大部分風電高塔技術在做到160米時已經(jīng)遇到了多個高階振動問題，185米就需要調動更大的技術團隊和更多精力去解決一個個未曾出現(xiàn)過的技術難題，尤其是在整機控制、載荷仿真等方面，需要同新機組開發(fā)同步。比如，對于鋼塔而言，70至80米時高塔支撐力足夠，但升到140米時，就易成為“柔塔”；鋼混塔也是一樣，在140m時支撐力足夠，升到180米至200米時也會變“柔”。面對超高鋼混塔出現(xiàn)非一階高階頻率振動的新課題，風電塔筒企業(yè)需要開發(fā)配套超高鋼混塔的控制技術和阻尼技術，以有效控制高塔振動問題。未來國內外風電塔筒行業(yè)技術工藝研發(fā)投入將不斷增加，風電高塔技術更新升級速度將不斷提升，風電塔筒市場份額也將加速向實力更強、規(guī)模更大、質量更穩(wěn)定的龍頭企業(yè)聚集，市場洗牌加快。

此外，海上風電與陸上風電相比，存在穩(wěn)定性高、風速大、易消納的特點。離岸海上風速通常比沿岸高出20%，且相比陸上很少有靜風期，發(fā)電時間更長，因此海上風力機可以提供風速更大、更為穩(wěn)定的電力來源。未來，風電行業(yè)將加速向深遠海發(fā)展邁進，全球海上風電塔筒市場將加速發(fā)展。值得注意的是，傳統(tǒng)的采用固定式基礎的海上風電在技術和經(jīng)濟上面對的挑戰(zhàn)增加，水深越大，固定式海上風機基礎的材料用量越多，且施工難度也會提升。因此，一般認為，當水深超過60m，漂浮式海上風電樁基較固定式更為適用。與此同時，研究顯示，全球大部分風資源位于水深超過60米的海域，深遠海的區(qū)域面積大、風資源好，可開發(fā)潛力大。綜合分析，漂浮式風力發(fā)電塔筒對于海上風電的發(fā)展至關重要。海上風塔技術將成為國內外風電塔筒企業(yè)推動業(yè)務拓展關注的主要技術發(fā)展方向之一。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國風電高塔行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場趨勢分析報告》。智研咨詢是中國領先產業(yè)咨詢機構，提供深度產業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。